第十章分光光度法-20130513

1、1第第 十十 章章吸光光度法吸光光度法Absorption spectrophotometry2目錄目錄2 210.1 10.1 物質(zhì)對光的選擇性吸收和光吸收基本定律物質(zhì)對光的選擇性吸收和光吸收基本定律10.1.1 10.1.1 物質(zhì)對光的選擇性吸收物質(zhì)對光的選擇性吸收10.1.2 10.1.2 光吸收基本定律光吸收基本定律10.2.1 10.2.1 分光光度計(jì)分光光度計(jì)10.2 10.2 分光光度計(jì)及吸收光譜分光光度計(jì)及吸收光譜10.2.2 10.2.2 吸收光譜吸收光譜10.3.1 10.3.1 顯色反應(yīng)和顯色劑顯色反應(yīng)和顯色劑10.410.4吸光光度分析及誤差控制吸光光度分析及誤差控制1

2、0.4.1 10.4.1 測定波長的選擇和標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作測定波長的選擇和標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作10.2.2 10.2.2 對朗伯對朗伯- -比耳定理的偏離比耳定理的偏離10.3.2 10.3.2 影響影響顯色反應(yīng)的因素顯色反應(yīng)的因素10.310.3顯色反應(yīng)及其影響因素顯色反應(yīng)及其影響因素3目錄目錄3 310.4.3 10.4.3 吸光度測量的誤差吸光度測量的誤差10.5 10.5 其他吸光光度法其他吸光光度法10.5 .2 10.5 .2 示差吸光光度法示差吸光光度法10.5.3 10.5.3 雙波長光度分析法雙波長光度分析法10.5.4 10.5.4 導(dǎo)數(shù)導(dǎo)數(shù)光度分析法光度分析法10.5.5 10.

3、5.5 固相反射分光光度法吸光光度法簡介固相反射分光光度法吸光光度法簡介10.5 .110.5 .1目視比色法目視比色法10.6 10.6 吸光光度法的應(yīng)用吸光光度法的應(yīng)用4作業(yè)作業(yè)P337: 第第2題、第題、第3題、第題、第4題題P338: 第第7題、第題、第9題題P339: 第第11題題510.1 光吸收基本定律光吸收基本定律10.1.110.1.1物質(zhì)對光的選擇性物質(zhì)對光的選擇性吸收光譜吸收光譜10.1.210.1.2光吸收基本定律光吸收基本定律- -朗伯朗伯- -比耳定律比耳定律6絢麗多彩的大自然界絢麗多彩的大自然界7絢麗多彩的大自然界絢麗多彩的大自然界8絢麗多彩的大自然界絢麗多彩的大

4、自然界96.1.1 顏色與吸收光譜顏色與吸收光譜顏色是一種感覺，要證明它們的存顏色是一種感覺，要證明它們的存在，必須通過觀察者的親身感受。在，必須通過觀察者的親身感受。物質(zhì)的顏色主要由物質(zhì)的吸收光譜物質(zhì)的顏色主要由物質(zhì)的吸收光譜或反射光譜所決定?；蚍瓷涔庾V所決定。要討論顏色，必須從了解光的性質(zhì)要討論顏色，必須從了解光的性質(zhì)開始。開始。顏色往往是人們對化學(xué)開始引起濃厚興趣的主顏色往往是人們對化學(xué)開始引起濃厚興趣的主要原因。工業(yè)家和科學(xué)家對顏色進(jìn)行了長期的要原因。工業(yè)家和科學(xué)家對顏色進(jìn)行了長期的研究研究 ，但要對顏色下一個(gè)確切的定義卻很難。，但要對顏色下一個(gè)確切的定義卻很難。 J.Griffith

5、s(英英)10光的基本性質(zhì)光的基本性質(zhì)u 光是一種電磁波，具有光是一種電磁波，具有波動性和微粒性。波動性和微粒性。光的傳播速度：光的傳播速度：c真空中光速真空中光速 ，波長，波長，頻率，頻率， n折折射率，真空中為射率，真空中為1。u光量子，具有能量光量子，具有能量。h普朗克普朗克( (Planck) )常數(shù)常數(shù) ， 頻率，頻率，l l 波長，波長，E光量子具有的能量。光量子具有的能量。vncVl l l lchhvE 11藍(lán)藍(lán)黃黃紫紅紫紅綠綠綠藍(lán)綠藍(lán)橙橙紅紅藍(lán)綠藍(lán)綠12物質(zhì)顏色和吸收顏色的關(guān)系物質(zhì)顏色和吸收顏色的關(guān)系白光KMnO4紫色吸收了綠色的光吸收了綠色的光13可見光光譜可見光光譜讓一束

6、白光通過分光元件，它將分解成紅、橙、黃、讓一束白光通過分光元件，它將分解成紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫等各種顏色的光。即可見光譜。綠、青、藍(lán)、紫等各種顏色的光。即可見光譜。1415吸吸 收收 光光 譜譜 的的 產(chǎn)產(chǎn) 生生E電子能級電子能級 Ee=120 eV振動能級振動能級 Ev=0.051 eV轉(zhuǎn)動能級轉(zhuǎn)動能級 Et=10-410-2 eV分子內(nèi)部運(yùn)動：分子內(nèi)部運(yùn)動：電子相對于核的運(yùn)動；電子相對于核的運(yùn)動；原子核振動；分子轉(zhuǎn)動原子核振動；分子轉(zhuǎn)動等。等。在分子同一電子能級中在分子同一電子能級中有若干振動能級（能量有若干振動能級（能量差約差約0.05-10.05-1eV），而在），而在同一振動能

7、同一振動能級中又有若級中又有若干 轉(zhuǎn) 動 能 級 （ 小 于干 轉(zhuǎn) 動 能 級 （ 小 于0.05eV），電子能級間），電子能級間的能量差約的能量差約1-20eV其能級圖如右圖。其能級圖如右圖。l lchhvEEEErVe 雙原子分子的能級示意圖雙原子分子的能級示意圖16有機(jī)化合物分子的電子躍遷有機(jī)化合物分子的電子躍遷17分子吸收光譜分子吸收光譜 Molecule Absorption SpectrumS2S1S0S3h E2E0E1E3S2S1S0h h h h 分子內(nèi)電子躍遷分子內(nèi)電子躍遷Al l帶狀光譜帶狀光譜l lA在分子的電子光譜中，包含有不同振動能級和不同轉(zhuǎn)動能級躍遷產(chǎn)生的譜線，且

8、分子可以發(fā)生在分子的電子光譜中，包含有不同振動能級和不同轉(zhuǎn)動能級躍遷產(chǎn)生的譜線，且分子可以發(fā)生解離，因此分子吸收光譜是由成千上萬條靠得很緊的譜線組成，看起來是一條連續(xù)的吸收帶。解離，因此分子吸收光譜是由成千上萬條靠得很緊的譜線組成，看起來是一條連續(xù)的吸收帶。18吸吸 收收 光光 譜譜 的的 產(chǎn)產(chǎn) 生生 當(dāng)電子吸收某波長電磁波，由一個(gè)電子能級躍遷當(dāng)電子吸收某波長電磁波，由一個(gè)電子能級躍遷至另一電子能級時(shí)，必然伴有振動能級和轉(zhuǎn)動能級的至另一電子能級時(shí)，必然伴有振動能級和轉(zhuǎn)動能級的變化。所以分子的電子光譜不是線狀光譜而是帶狀光變化。所以分子的電子光譜不是線狀光譜而是帶狀光譜。電子光譜通常在可見紫外光

9、區(qū)，稱可見紫外光譜。譜。電子光譜通常在可見紫外光區(qū)，稱可見紫外光譜。 分子的振動、轉(zhuǎn)動能級發(fā)生變化而得到的光譜是分子的振動、轉(zhuǎn)動能級發(fā)生變化而得到的光譜是紅外光譜。紅外光譜。 分子的轉(zhuǎn)動能級發(fā)生變化而得到的光譜是微波光分子的轉(zhuǎn)動能級發(fā)生變化而得到的光譜是微波光譜。譜。 利用紫外可見光譜可進(jìn)行定性和定量分析。利用紫外可見光譜可進(jìn)行定性和定量分析。19光學(xué)光譜區(qū)、躍遷類型與分析方法光學(xué)光譜區(qū)、躍遷類型與分析方法20 吸收光譜圖吸收光譜圖400 450 500 550 600 650 l l/nmA0.80.60.40.2最大吸收波長最大吸收波長l lmax2110.1.2 光吸收基本定律光吸收基本

10、定律 透光率與吸光度透光率與吸光度一束平行單色光通過任何均勻、非散射的固體、液體一束平行單色光通過任何均勻、非散射的固體、液體或氣體介質(zhì)時(shí)，一部分被吸收，一部分透過介質(zhì)，一或氣體介質(zhì)時(shí)，一部分被吸收，一部分透過介質(zhì)，一部分被器皿的表面反射。設(shè)入射光強(qiáng)度為部分被器皿的表面反射。設(shè)入射光強(qiáng)度為I0，吸收光，吸收光強(qiáng)度為強(qiáng)度為Ia ，透過光強(qiáng)度為，透過光強(qiáng)度為I It ，反射光強(qiáng)度為，反射光強(qiáng)度為Ir 。rta0,IIII 入射光入射光 I0透射光透射光 It2210.1.2 光吸收基本定律光吸收基本定律吸光光度分析法中，試液和空白溶液分別置于同樣質(zhì)料吸光光度分析法中，試液和空白溶液分別置于同樣質(zhì)料

11、及厚度的吸收池中，讓強(qiáng)度為及厚度的吸收池中，讓強(qiáng)度為I0的單色光分別通過這兩的單色光分別通過這兩個(gè)吸收池，再測量其透過光的強(qiáng)度。此時(shí)反射光強(qiáng)度基個(gè)吸收池，再測量其透過光的強(qiáng)度。此時(shí)反射光強(qiáng)度基本上不變，其影響可以相互抵消。此時(shí)用本上不變，其影響可以相互抵消。此時(shí)用I I0 0表示入射光表示入射光強(qiáng)度，則強(qiáng)度，則ta0III 透光率透光率T：0t/ IIT 透光率透光率T越大越大(吸光度吸光度A越小越小)，表示樣品對光的吸收越小，表示樣品對光的吸收越小。吸光吸光度度A A：tIITA0log1log AbsorbanceTransmittance23透光率透光率T與吸光度與吸光度A的關(guān)系的關(guān)系

12、0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 T% T= It / I0 A=lg (I0 / It)=lg(1 /T )= - lg T T=10-A1.0 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0.05 0 A24光吸收原理光吸收原理Lambert定律定律1760年年Lamber用實(shí)驗(yàn)證明。光的減弱程度與通過介質(zhì)的光程成正比。用實(shí)驗(yàn)證明。光的減弱程度與通過介質(zhì)的光程成正比。25光吸收原理光吸收原理Beer定律定律1852年年Beer研究證明。光的減弱程度與介質(zhì)中光所遇到的質(zhì)點(diǎn)數(shù)成正比。研究證明。光的減弱程度與介質(zhì)中光所遇到的質(zhì)點(diǎn)數(shù)成正比。2610.1.

13、2 光吸收基本定律光吸收基本定律朗伯朗伯-比爾定律：當(dāng)一束強(qiáng)度為比爾定律：當(dāng)一束強(qiáng)度為I0的平行單色光垂直的平行單色光垂直照射到長度為照射到長度為b、濃度為、濃度為c的液層，通過溶液后光的的液層，通過溶液后光的強(qiáng)度減弱為強(qiáng)度減弱為It ，則：，則：cbKIIA logt0 此式即為朗伯此式即為朗伯比爾定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式，是光度法比爾定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式，是光度法定量分析的基礎(chǔ)。定量分析的基礎(chǔ)。式中比例常數(shù)式中比例常數(shù)K K與吸光物質(zhì)的性質(zhì)、入射光波長及溫與吸光物質(zhì)的性質(zhì)、入射光波長及溫度等因素有關(guān)。度等因素有關(guān)。27吸收定律的推導(dǎo)吸收定律的推導(dǎo)I0dbbItII-dI一束平行光垂直照射截面積為一束平

14、行光垂直照射截面積為S的均勻的均勻吸收介質(zhì)，假設(shè)將吸收層厚度吸收介質(zhì)，假設(shè)將吸收層厚度b分解為多分解為多個(gè)厚度為個(gè)厚度為db的薄層。每一薄層的體積為的薄層。每一薄層的體積為S db 。 dS表示捕獲面積，即俘獲光子的質(zhì)點(diǎn)的表示捕獲面積，即俘獲光子的質(zhì)點(diǎn)的總面積?？偯娣e。 dS /S則為俘獲光子的幾率。則為俘獲光子的幾率。N 為薄層中的質(zhì)點(diǎn)數(shù)，為薄層中的質(zhì)點(diǎn)數(shù)，dn為吸光質(zhì)點(diǎn)，為吸光質(zhì)點(diǎn)，c為吸光溶液的濃度。為吸光溶液的濃度。照射到薄層的光強(qiáng)為照射到薄層的光強(qiáng)為I，吸收光子后光強(qiáng)減弱了，吸收光子后光強(qiáng)減弱了dI，則則-dI / I為俘獲光子的分?jǐn)?shù)。從統(tǒng)計(jì)學(xué)觀點(diǎn)，俘獲分?jǐn)?shù)正比于俘獲幾率，為俘獲光子

15、的分?jǐn)?shù)。從統(tǒng)計(jì)學(xué)觀點(diǎn)，俘獲分?jǐn)?shù)正比于俘獲幾率，即即II/d-SS /d,又又 dS dn28吸收定律的推導(dǎo)吸收定律的推導(dǎo)I0dbbItII-dI故故 A = 0.434Kbc=KbcSnKII/d/d- 所以所以將上式積分將上式積分,得得: N0/d /d -oSnKIItIISNKII/)/ln(-ot 29摩爾吸收系數(shù)摩爾吸收系數(shù)當(dāng)濃度當(dāng)濃度c用用molL- -1，液層厚度，液層厚度b用用cm為單位表示，則為單位表示，則K用符號用符號e e來表示。來表示。 e e稱為摩爾吸收系數(shù)，單位為稱為摩爾吸收系數(shù)，單位為Lmol- -lcm- -1，它表示物質(zhì)的量濃度為，它表示物質(zhì)的量濃度為lmol

16、L- -1，液，液層厚度為層厚度為l cm時(shí)溶液的吸光度，時(shí)溶液的吸光度， e e大小與波長有關(guān)。大小與波長有關(guān)。cbA e e 比耳定律比耳定律同一吸收物質(zhì)在不同波長下的同一吸收物質(zhì)在不同波長下的e e值是不同的。在最大值是不同的。在最大吸收波長處的摩爾吸光系數(shù)，常以吸收波長處的摩爾吸光系數(shù)，常以e e max表示。表示。 e e max表表明了該明了該吸收物質(zhì)最大限度的吸光能力吸收物質(zhì)最大限度的吸光能力，也反映了光度也反映了光度法測定該物質(zhì)可能達(dá)到的最大靈敏度。法測定該物質(zhì)可能達(dá)到的最大靈敏度。 30桑德爾靈敏度桑德爾靈敏度桑德爾桑德爾(Sandell)靈敏度靈敏度( (靈敏度指數(shù)靈敏度指

17、數(shù)) ) SS是指當(dāng)儀器的檢測極限是指當(dāng)儀器的檢測極限A=0.001時(shí)，單位截面積時(shí)，單位截面積光程內(nèi)所能檢測出來的吸光物質(zhì)的最低含量，其光程內(nèi)所能檢測出來的吸光物質(zhì)的最低含量，其單位為單位為m mgcm- -2，S與與e e及吸光物質(zhì)摩爾質(zhì)量及吸光物質(zhì)摩爾質(zhì)量M的關(guān)的關(guān)系為：系為：e eMS 31例例. 50mL比色管中，加入含有比色管中，加入含有0.025mg的的Fe2+溶液溶液，加入鄰二氮菲顯色劑，用水稀釋至，加入鄰二氮菲顯色劑，用水稀釋至50mL體積，用體積，用2cm的比色皿，在分光光度計(jì)上測得的比色皿，在分光光度計(jì)上測得吸光度吸光度A=0.19，計(jì)算摩爾吸光系數(shù)與桑德爾靈，計(jì)算摩爾吸

18、光系數(shù)與桑德爾靈敏度敏度S。mol/L109 . 8mol/L5085.55100010025. 066(Fe)- - - c11-46cmmolL101 . 1109 . 8219. 0- - - bcA24cmg0050.0101 .185.55- - e eMS解：解： 被測物的濃度被測物的濃度32定性分析與定量分析的基礎(chǔ)定性分析與定量分析的基礎(chǔ)根據(jù)物質(zhì)對光的最根據(jù)物質(zhì)對光的最大吸收波長，可進(jìn)大吸收波長，可進(jìn)行定性分析。行定性分析。一定的實(shí)驗(yàn)條件下，一定的實(shí)驗(yàn)條件下，物質(zhì)對光的吸收與物質(zhì)對光的吸收與物質(zhì)的濃度成正比。物質(zhì)的濃度成正比。根據(jù)物質(zhì)對光的吸根據(jù)物質(zhì)對光的吸收多少可進(jìn)行物質(zhì)收多少

19、可進(jìn)行物質(zhì)的定量分析。的定量分析。Curve Absorption Spectrum33333310.2.1 10.2.1 分光光度計(jì)分光光度計(jì)10.2 10.2 分光光度計(jì)及吸收光譜分光光度計(jì)及吸收光譜10.2.2 10.2.2 吸收光譜吸收光譜34吸光光度法的特點(diǎn)吸光光度法的特點(diǎn)吸光光度法具有以下優(yōu)點(diǎn)：吸光光度法具有以下優(yōu)點(diǎn)：u入射光是純度較高的單色光，故使偏離朗伯入射光是純度較高的單色光，故使偏離朗伯- -比爾比爾定律的情況大為減少，定律的情況大為減少，u標(biāo)準(zhǔn)曲線直線部分的范圍更大，分析結(jié)果的準(zhǔn)確度標(biāo)準(zhǔn)曲線直線部分的范圍更大，分析結(jié)果的準(zhǔn)確度較高。較高。u可任意選取某種波長的單色光，故可

20、利用吸光度的可任意選取某種波長的單色光，故可利用吸光度的加和性，同時(shí)測定溶液中兩種或兩種以上的組分。加和性，同時(shí)測定溶液中兩種或兩種以上的組分。35分光光度計(jì)的工作原理示意圖分光光度計(jì)的工作原理示意圖單色器單色器光光源源放大器放大器測量儀表測量儀表分光光度計(jì)儀器原理圖分光光度計(jì)儀器原理圖吸收池吸收池光電管光電管36分光光度計(jì)的結(jié)構(gòu)分光光度計(jì)的結(jié)構(gòu) spectrophotometer分光光度計(jì)按工作波長范圍分類，紫外、可見分光分光光度計(jì)按工作波長范圍分類，紫外、可見分光光度計(jì)應(yīng)用于無機(jī)物和有機(jī)物含量的測定，紅外分光度計(jì)應(yīng)用于無機(jī)物和有機(jī)物含量的測定，紅外分光光度計(jì)主要用于結(jié)構(gòu)分析。分光光度計(jì)又可

21、分為光光度計(jì)主要用于結(jié)構(gòu)分析。分光光度計(jì)又可分為單光束和雙光束兩類。單光束和雙光束兩類。分光光度計(jì)的基本部件分光光度計(jì)的基本部件：光源、單色器、比色皿、：光源、單色器、比色皿、檢測器和顯示裝置。檢測器和顯示裝置。37分光光度計(jì)的結(jié)構(gòu)分光光度計(jì)的結(jié)構(gòu)2. 單色器單色器(monochromator)：將光源發(fā)出的連續(xù)光譜：將光源發(fā)出的連續(xù)光譜分解為單色光的裝置。分解為單色光的裝置。棱鏡：玻璃棱鏡：玻璃350 3200 nm, 石英石英185 4000 nm光柵：波長范圍寬光柵：波長范圍寬, 色散均勻，分辨性能好。色散均勻，分辨性能好。1. 光源光源(Light source)：發(fā)出所需波長范圍內(nèi)的

22、連續(xù)光：發(fā)出所需波長范圍內(nèi)的連續(xù)光譜，有足夠的光強(qiáng)度，能量分布均勻，穩(wěn)定。譜，有足夠的光強(qiáng)度，能量分布均勻，穩(wěn)定。 可見光區(qū)：鎢燈，碘鎢燈可見光區(qū)：鎢燈，碘鎢燈(320 2500 nm) 紫外區(qū)：氫燈，氘燈紫外區(qū)：氫燈，氘燈(180 375 nm)38分光光度計(jì)的結(jié)構(gòu)分光光度計(jì)的結(jié)構(gòu)383.比色皿比色皿(coloritrough) 也稱吸收池。盛放試液的容器。也稱吸收池。盛放試液的容器。玻璃比色皿玻璃比色皿 能吸收能吸收UV光，僅適用于可見光區(qū)光，僅適用于可見光區(qū)石英比色皿石英比色皿適用于紫外和可見光區(qū)適用于紫外和可見光區(qū)按其厚度分為按其厚度分為0.5 cm，l cm，2 cm，3 cm和和5

23、 cm。4. 檢測器檢測器(detector)：利用光電效應(yīng)，將光能轉(zhuǎn)成電：利用光電效應(yīng)，將光能轉(zhuǎn)成電流訊號。流訊號。 光電池，光電管，光電倍增管光電池，光電管，光電倍增管5. 5.顯示裝置顯示裝置 ：檢流計(jì)、微安表、數(shù)字顯示記錄儀。檢流計(jì)、微安表、數(shù)字顯示記錄儀。39分光光度計(jì)的結(jié)構(gòu)分光光度計(jì)的結(jié)構(gòu) spectrophotometer40雙光束分光光度計(jì)雙光束分光光度計(jì)41雙波長分光光度計(jì)雙波長分光光度計(jì)42分光光度計(jì)的類型比較分光光度計(jì)的類型比較43幾種稠環(huán)芳烴的吸收光譜圖幾種稠環(huán)芳烴的吸收光譜圖10.2.2 吸收光譜吸收光譜44參比溶液的選擇參比溶液的選擇利用參比溶液來調(diào)節(jié)儀器的零點(diǎn)，可

24、消除由吸收池利用參比溶液來調(diào)節(jié)儀器的零點(diǎn)，可消除由吸收池壁及溶劑對入射光的反射和吸收帶來的誤差，扣除壁及溶劑對入射光的反射和吸收帶來的誤差，扣除干擾的影響。參比溶液選擇原則：干擾的影響。參比溶液選擇原則：a 試液及顯色劑均無色，蒸餾水作參比溶液。試液及顯色劑均無色，蒸餾水作參比溶液。b 顯色劑為無色，被測試液中存在其他有色離子，顯色劑為無色，被測試液中存在其他有色離子，用不加顯色劑的被測試液作參比溶液。用不加顯色劑的被測試液作參比溶液。c 顯色劑有顏色，可選擇不加試樣溶液的試劑空白顯色劑有顏色，可選擇不加試樣溶液的試劑空白作參比溶液。作參比溶液。456.2.4 參比溶液的選擇參比溶液的選擇d

25、顯色劑和試液均有顏色，可將一份試液加入適當(dāng)顯色劑和試液均有顏色，可將一份試液加入適當(dāng)掩蔽劑，將被測組分掩蔽起來，使之不再與顯色劑掩蔽劑，將被測組分掩蔽起來，使之不再與顯色劑作用，而顯色劑及其他試劑均按試液測定方法加入，作用，而顯色劑及其他試劑均按試液測定方法加入，以此作為參比溶液，這樣就可以消除顯色劑和一些以此作為參比溶液，這樣就可以消除顯色劑和一些共存組分的干擾。共存組分的干擾。e 改變加入試劑的順序，使被測組分不發(fā)生顯色反改變加入試劑的順序，使被測組分不發(fā)生顯色反應(yīng)，可以此溶液作為參比溶液消除干擾。應(yīng)，可以此溶液作為參比溶液消除干擾。464646 10.3.1 10.3.1 顯色反應(yīng)和顯色

26、劑顯色反應(yīng)和顯色劑10.3.2 10.3.2 影響影響顯色反應(yīng)的因素顯色反應(yīng)的因素10.310.3顯色反應(yīng)及其影響因素顯色反應(yīng)及其影響因素4710.3.1 顯色反應(yīng)和顯色劑顯色反應(yīng)和顯色劑若待測物質(zhì)本身有較深的顏色，可以直接測定；若待測物質(zhì)本身有較深的顏色，可以直接測定；待測物質(zhì)是無色或很淺的顏色，需要選適當(dāng)?shù)脑噭┐郎y物質(zhì)是無色或很淺的顏色，需要選適當(dāng)?shù)脑噭┡c被測離子反應(yīng)生成有色化合物再進(jìn)行測定，此反與被測離子反應(yīng)生成有色化合物再進(jìn)行測定，此反應(yīng)稱為應(yīng)稱為顯色反應(yīng)顯色反應(yīng)，所用的試劑稱為，所用的試劑稱為顯色劑顯色劑。按顯色反應(yīng)的類型來分，主要有氧化還原反應(yīng)和按顯色反應(yīng)的類型來分，主要有氧化還原

27、反應(yīng)和絡(luò)合反應(yīng)兩大類，而絡(luò)合反應(yīng)是最主要的。絡(luò)合反應(yīng)兩大類，而絡(luò)合反應(yīng)是最主要的。48顯色反應(yīng)顯色反應(yīng)顯色反應(yīng)一般應(yīng)滿足以下要求：顯色反應(yīng)一般應(yīng)滿足以下要求：A. 選擇性好，干擾少，或干擾容易消除選擇性好，干擾少，或干擾容易消除;靈敏度高，靈敏度高，有色物質(zhì)的有色物質(zhì)的e應(yīng)大于應(yīng)大于104。B. 有色化合物的組成恒定，符合一定的化學(xué)式。有色化合物的組成恒定，符合一定的化學(xué)式。C. 有色化合物的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，保證在測量過程中有色化合物的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，保證在測量過程中溶液的吸光度基本恒定。溶液的吸光度基本恒定。D 有色化合物與顯色劑之間的顏色差別要大，即顯色有色化合物與顯色劑之間的顏色差別要大，即

28、顯色劑對光的吸收與絡(luò)合物的吸收有明顯區(qū)別，要求兩者劑對光的吸收與絡(luò)合物的吸收有明顯區(qū)別，要求兩者的的吸收峰波長之差吸收峰波長之差(稱為對比度稱為對比度)大大于于60 nm。49無機(jī)顯色劑無機(jī)顯色劑顯色劑分為有機(jī)顯色劑和無機(jī)顯色劑二類。顯色劑分為有機(jī)顯色劑和無機(jī)顯色劑二類。無機(jī)顯色劑不多，因?yàn)樯傻慕j(luò)合物不穩(wěn)定，靈敏無機(jī)顯色劑不多，因?yàn)樯傻慕j(luò)合物不穩(wěn)定，靈敏度和選擇性也不高。度和選擇性也不高。如用如用KSCNKSCN顯色測鐵、鉬、鎢和鈮；顯色測鐵、鉬、鎢和鈮；用鉬酸銨顯色測硅、磷和釩用鉬酸銨顯色測硅、磷和釩; ;用用H H2 2O O2 2顯色測鈦等。顯色測鈦等。50有機(jī)顯色劑有機(jī)顯色劑有機(jī)顯

29、色劑分子中含有有機(jī)顯色劑分子中含有生色團(tuán)生色團(tuán)（chromophoric chromophoric groupgroup）和）和助色團(tuán)助色團(tuán)（auxochrome groupauxochrome group）。）。生色團(tuán)是某些含不飽和鍵的基團(tuán)，如生色團(tuán)是某些含不飽和鍵的基團(tuán)，如偶氮基偶氮基、對醌對醌基和羰基等基和羰基等。這些基團(tuán)中的。這些基團(tuán)中的p p電子被激發(fā)時(shí)需能量電子被激發(fā)時(shí)需能量較小，可吸收波長較小，可吸收波長200 nm200 nm以上的可見光而顯色。以上的可見光而顯色。助色團(tuán)是含孤對電子的基團(tuán)，如氨基、羥基和鹵代助色團(tuán)是含孤對電子的基團(tuán)，如氨基、羥基和鹵代基等。這些基團(tuán)與生色團(tuán)上的

30、不飽和鍵作用，使顏基等。這些基團(tuán)與生色團(tuán)上的不飽和鍵作用，使顏色加深。色加深。51幾種有機(jī)顯色劑幾種有機(jī)顯色劑 有機(jī)顯色劑很多，下面列舉幾種有機(jī)顯色劑很多，下面列舉幾種u 磺基水楊酸磺基水楊酸 OO型螯合劑，可與很多高價(jià)金屬離型螯合劑，可與很多高價(jià)金屬離子生成穩(wěn)定的螯合物，主要用于測子生成穩(wěn)定的螯合物，主要用于測Fe3+。u 丁二酮肟丁二酮肟 NN型螯合顯色劑，用于測定型螯合顯色劑，用于測定Ni2+。u 1，10-鄰二氮菲鄰二氮菲 NN型螯合顯色劑，測微量型螯合顯色劑，測微量Fe2+。u 二苯硫腙二苯硫腙 含含S顯色劑，萃取光度測定顯色劑，萃取光度測定Cu2+，Pb2+，Zn2+，Cd2+，H

31、g2+等。等。u 偶氮胂偶氮胂(鈾試劑鈾試劑) 偶氮類螯合劑，強(qiáng)酸性溶液偶氮類螯合劑，強(qiáng)酸性溶液中測中測Th(),Zr()，U()等；在弱酸性溶液中測稀等；在弱酸性溶液中測稀土金屬離子。土金屬離子。u 鉻天青鉻天青S 三苯甲烷類顯色劑，測定三苯甲烷類顯色劑，測定Al3+。u 結(jié)晶紫結(jié)晶紫 三苯甲烷類堿性染料，測定三苯甲烷類堿性染料，測定Tl3+。52多元絡(luò)合物多元絡(luò)合物多元絡(luò)合物是由三種或三種以上的組分所形成的絡(luò)多元絡(luò)合物是由三種或三種以上的組分所形成的絡(luò)合物。目前應(yīng)用較多的是由一種金屬離子與兩種配合物。目前應(yīng)用較多的是由一種金屬離子與兩種配位體所組成的三元絡(luò)合物。三元絡(luò)合物在吸光光度位體所組

32、成的三元絡(luò)合物。三元絡(luò)合物在吸光光度分析中應(yīng)用較普遍。分析中應(yīng)用較普遍。u 三元混配絡(luò)合物三元混配絡(luò)合物 金屬離子與一種絡(luò)合劑形成未金屬離子與一種絡(luò)合劑形成未飽和絡(luò)合物，然后與另一種絡(luò)合劑結(jié)合，形成三元飽和絡(luò)合物，然后與另一種絡(luò)合劑結(jié)合，形成三元混配絡(luò)合物。例如，混配絡(luò)合物。例如，V(V)，H2O2和吡啶偶氮間苯二和吡啶偶氮間苯二酚酚(PAR)形成形成1:1:1的有色絡(luò)合物，可用于釩的測定的有色絡(luò)合物，可用于釩的測定，其靈敏度高，選擇性好。，其靈敏度高，選擇性好。53多元絡(luò)合物多元絡(luò)合物u 離子締合物離子締合物 金屬離子先與絡(luò)合劑生成絡(luò)陰離子或金屬離子先與絡(luò)合劑生成絡(luò)陰離子或絡(luò)陽離子，再與帶反

33、電荷的離子生成離子締合物。主絡(luò)陽離子，再與帶反電荷的離子生成離子締合物。主要用于萃取光度法。要用于萃取光度法。 如，如，AgAg+ +與與1 1，10-10-鄰二氮菲形成鄰二氮菲形成陽離子，再與溴鄰苯三酚紅的陰離子形成深藍(lán)色的離陽離子，再與溴鄰苯三酚紅的陰離子形成深藍(lán)色的離子締合物。子締合物。作為離子締合物的陽離子，有堿性染料、作為離子締合物的陽離子，有堿性染料、1 1，10-10-鄰二鄰二氮菲及其衍生物、安替比林及其衍生物、氯化四苯砷氮菲及其衍生物、安替比林及其衍生物、氯化四苯砷( (或磷、銻或磷、銻) )等等; ;作為陰離子，有作為陰離子，有X X- -，SCNSCN- -，ClOClO4

34、 4- -，無機(jī)雜多酸和某些，無機(jī)雜多酸和某些酸性染料等。酸性染料等。54多元絡(luò)合物多元絡(luò)合物u 金屬離子金屬離子- -絡(luò)合劑絡(luò)合劑- -表面活性劑體系表面活性劑體系金屬離子與顯色劑反應(yīng)時(shí)，加入某些表面活性劑，可金屬離子與顯色劑反應(yīng)時(shí)，加入某些表面活性劑，可以形成膠束化合物，它們的吸收峰向長波方向移動以形成膠束化合物，它們的吸收峰向長波方向移動( (紅移紅移) )，測定的靈敏度顯著提高。，測定的靈敏度顯著提高。常用于這類反應(yīng)的表面活性劑有溴化十六烷基吡啶、常用于這類反應(yīng)的表面活性劑有溴化十六烷基吡啶、氯化十四烷基二甲基芐胺、氯化十六烷基三甲基銨、氯化十四烷基二甲基芐胺、氯化十六烷基三甲基銨、溴

35、化十六烷基三甲基銨溴化十六烷基三甲基銨 、溴化羥基十二烷基三甲基、溴化羥基十二烷基三甲基銨、銨、OPOP乳化劑。乳化劑。例如，稀土元素、二甲酚橙及溴化十六烷基吡啶反應(yīng)例如，稀土元素、二甲酚橙及溴化十六烷基吡啶反應(yīng)，生成三元絡(luò)合物，在，生成三元絡(luò)合物，在pH 89pH 89時(shí)呈藍(lán)紫色，用于痕量時(shí)呈藍(lán)紫色，用于痕量稀土元素總量的測定。稀土元素總量的測定。55多元絡(luò)合物多元絡(luò)合物u 雜多酸雜多酸 溶液在酸性的條件下，過量的鉬酸鹽與磷溶液在酸性的條件下，過量的鉬酸鹽與磷酸鹽、硅酸鹽、砷酸鹽等含氧的陰離子生成雜多酸，酸鹽、硅酸鹽、砷酸鹽等含氧的陰離子生成雜多酸，可作為吸光光度法測定磷、硅、砷等元素的基礎(chǔ)

36、?？勺鳛槲夤舛确y定磷、硅、砷等元素的基礎(chǔ)。雜多酸法需要還原反應(yīng)的酸度范圍較窄，必須嚴(yán)格控雜多酸法需要還原反應(yīng)的酸度范圍較窄，必須嚴(yán)格控制反應(yīng)條件。很多還原劑都可應(yīng)用于雜多酸法中。氯制反應(yīng)條件。很多還原劑都可應(yīng)用于雜多酸法中。氯化亞錫及某些有機(jī)還原劑，例如化亞錫及某些有機(jī)還原劑，例如1-1-氨基氨基-2-2-萘酚萘酚-4-4-磺磺酸加亞硫酸鹽和氫醌常用于磷的測定。硫酸肼在煮沸酸加亞硫酸鹽和氫醌常用于磷的測定。硫酸肼在煮沸溶液中作砷鉬酸鹽和磷鉬酸鹽的還原劑?？箟难嵋踩芤褐凶魃殂f酸鹽和磷鉬酸鹽的還原劑?？箟难嵋彩禽^好的還原劑。是較好的還原劑。5610.3.2 影響顯色反應(yīng)的因素影響顯色反應(yīng)的

37、因素1 1、溶液的酸度、溶液的酸度 影響顯色劑的平衡濃度和顏色影響顯色劑的平衡濃度和顏色影響被測金屬離子的存在狀態(tài)影響被測金屬離子的存在狀態(tài)影響絡(luò)合物的組成影響絡(luò)合物的組成合適的酸度需通過實(shí)驗(yàn)確定。合適的酸度需通過實(shí)驗(yàn)確定。顯色條件包括：溶液酸度，顯色劑用量，試劑加入順顯色條件包括：溶液酸度，顯色劑用量，試劑加入順序，顯色時(shí)間，顯色溫度，有機(jī)絡(luò)合物的穩(wěn)定性及共序，顯色時(shí)間，顯色溫度，有機(jī)絡(luò)合物的穩(wěn)定性及共存離子的干擾等。存離子的干擾等。pH與吸光度關(guān)系與吸光度關(guān)系A(chǔ) ApH57（2 2）顯色劑的用量）顯色劑的用量為使顯色反應(yīng)進(jìn)行完全，需加入過量的顯色劑。但有為使顯色反應(yīng)進(jìn)行完全，需加入過量的顯

38、色劑。但有些顯色反應(yīng)，顯色劑加入太多，反而會引起副反應(yīng)，些顯色反應(yīng)，顯色劑加入太多，反而會引起副反應(yīng)，對測定不利。顯色劑濃度與吸光度的關(guān)系有下列三種對測定不利。顯色劑濃度與吸光度的關(guān)系有下列三種情況，要根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果來確定顯色劑的用量。情況，要根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果來確定顯色劑的用量。試液吸光度與顯色劑濃度的關(guān)系試液吸光度與顯色劑濃度的關(guān)系A(chǔ)AA58（3）顯色反應(yīng)時(shí)間顯色反應(yīng)時(shí)間 有些顯色反應(yīng)瞬間完成，溶液顏色很快達(dá)到穩(wěn)定有些顯色反應(yīng)瞬間完成，溶液顏色很快達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，并在較長時(shí)間內(nèi)保持不變狀態(tài)，并在較長時(shí)間內(nèi)保持不變; ;有些顯色反應(yīng)雖能有些顯色反應(yīng)雖能迅速完成，但有色絡(luò)合物的顏色很快開始褪色迅速完成，

39、但有色絡(luò)合物的顏色很快開始褪色; ;有些有些顯色反應(yīng)進(jìn)行緩慢，溶液顏色需經(jīng)一段時(shí)間后才穩(wěn)顯色反應(yīng)進(jìn)行緩慢，溶液顏色需經(jīng)一段時(shí)間后才穩(wěn)定。定。確定顯色反應(yīng)時(shí)間的實(shí)驗(yàn)方法，配制一分顯色溶液，確定顯色反應(yīng)時(shí)間的實(shí)驗(yàn)方法，配制一分顯色溶液，從加入顯色劑計(jì)時(shí)，每隔一定時(shí)間測量一次吸光度，從加入顯色劑計(jì)時(shí)，每隔一定時(shí)間測量一次吸光度，制作吸光度制作吸光度- -時(shí)間曲線確定適宜時(shí)間。時(shí)間曲線確定適宜時(shí)間。59（4）顯色反應(yīng)溫度顯色反應(yīng)溫度 顯色反應(yīng)大多在室溫下進(jìn)行。顯色反應(yīng)大多在室溫下進(jìn)行。但是，有些顯色反應(yīng)必需加熱至一定溫度完成。但但是，有些顯色反應(yīng)必需加熱至一定溫度完成。但要注意一些有色化合物在高溫時(shí)分

40、解。要注意一些有色化合物在高溫時(shí)分解。（5）溶劑：）溶劑：某些有機(jī)溶劑能降低有色化合物的解離某些有機(jī)溶劑能降低有色化合物的解離度，提高顯色反應(yīng)的靈敏度。如在度，提高顯色反應(yīng)的靈敏度。如在Fe(SCN)3的溶液的溶液中加入丙酮顏色加深。還可能提高顯色反應(yīng)的速率，中加入丙酮顏色加深。還可能提高顯色反應(yīng)的速率，影響有色絡(luò)合物的溶解度和組成等。影響有色絡(luò)合物的溶解度和組成等。60(6) 干擾及其消除方法干擾及其消除方法a. 控制溶液酸度控制溶液酸度b. 加入掩蔽劑加入掩蔽劑c. 利用氧化還原反應(yīng)，改變干擾離子的價(jià)態(tài)利用氧化還原反應(yīng)，改變干擾離子的價(jià)態(tài) d. 利用校正系數(shù)利用校正系數(shù)e. 用參比溶液消除

41、顯色劑和某些共存有色離子的干擾。用參比溶液消除顯色劑和某些共存有色離子的干擾。f. 選擇適當(dāng)?shù)牟ㄩL選擇適當(dāng)?shù)牟ㄩLg. 當(dāng)溶液中存在有消耗顯色劑的干擾離子時(shí)，可通過增當(dāng)溶液中存在有消耗顯色劑的干擾離子時(shí)，可通過增加顯色劑的用量來消除干擾。加顯色劑的用量來消除干擾。h. 預(yù)先分離的方法。預(yù)先分離的方法。61616110.4 10.4 吸光光度分析及誤差控制吸光光度分析及誤差控制10.4.1 10.4.1 測定波長的選擇和標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作測定波長的選擇和標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作10.2.2 10.2.2 對朗伯對朗伯- -比耳定理的偏離比耳定理的偏離6210.4.1 測量波長的選擇和標(biāo)準(zhǔn)曲線測量波長的選擇和標(biāo)準(zhǔn)

42、曲線（1）測量波長的選擇）測量波長的選擇 為了使測定結(jié)果有較高的靈為了使測定結(jié)果有較高的靈敏度，應(yīng)選擇被測物質(zhì)的最大吸收波長的光作為入敏度，應(yīng)選擇被測物質(zhì)的最大吸收波長的光作為入射光，這稱為射光，這稱為“最大吸收原則最大吸收原則”。選用這種波長的。選用這種波長的光進(jìn)行分析，不僅靈敏度高，且能減少或消除由非光進(jìn)行分析，不僅靈敏度高，且能減少或消除由非單色光引起的對朗伯單色光引起的對朗伯-比爾定律的偏離。比爾定律的偏離。但是，在最大吸收波長處有其他吸光物質(zhì)干擾測定但是，在最大吸收波長處有其他吸光物質(zhì)干擾測定時(shí)，則應(yīng)根據(jù)時(shí)，則應(yīng)根據(jù)“吸收最大，干擾最小吸收最大，干擾最小”的原則來選的原則來選擇入射光

43、波長。擇入射光波長。63例例 丁二酮肟光度法測鋼中丁二酮肟光度法測鋼中鎳，絡(luò)合物丁二酮肟鎳的最鎳，絡(luò)合物丁二酮肟鎳的最大吸收波長為大吸收波長為470 nm，但試，但試樣中的鐵用酒石酸鈉掩蔽后，樣中的鐵用酒石酸鈉掩蔽后，在在470 nm處也有一定吸收，處也有一定吸收，干擾鎳的測定。為避免鐵的干擾鎳的測定。為避免鐵的干擾，可以選擇波長干擾，可以選擇波長 520 nm進(jìn)行測定，雖然測鎳的進(jìn)行測定，雖然測鎳的靈敏度有所降低，但酒石酸靈敏度有所降低，但酒石酸鐵不干擾鎳的測定。鐵不干擾鎳的測定。64定性分析和定量分析的基礎(chǔ)定性分析和定量分析的基礎(chǔ)根據(jù)物質(zhì)對光的最根據(jù)物質(zhì)對光的最大吸收波長，可進(jìn)大吸收波長，

44、可進(jìn)行定性分析。行定性分析。一定的實(shí)驗(yàn)條件下，一定的實(shí)驗(yàn)條件下，物質(zhì)對光的吸收與物質(zhì)對光的吸收與物質(zhì)的濃度成正比。物質(zhì)的濃度成正比。根據(jù)物質(zhì)對光的吸根據(jù)物質(zhì)對光的吸收多少可進(jìn)行物質(zhì)收多少可進(jìn)行物質(zhì)的定量分析。的定量分析。Curve Absorption Spectrum65標(biāo)準(zhǔn)曲線標(biāo)準(zhǔn)曲線(calibration curve )制作標(biāo)準(zhǔn)曲線的方法為制作標(biāo)準(zhǔn)曲線的方法為在選擇的實(shí)驗(yàn)條件下分別測在選擇的實(shí)驗(yàn)條件下分別測量一系列不同含量的標(biāo)準(zhǔn)溶量一系列不同含量的標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度，以標(biāo)準(zhǔn)溶液中液的吸光度，以標(biāo)準(zhǔn)溶液中待測組分的含量為橫坐標(biāo)，待測組分的含量為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)作圖，得到吸光度為縱坐標(biāo)

45、作圖，得到一條通過原點(diǎn)的直線，稱為一條通過原點(diǎn)的直線，稱為標(biāo)準(zhǔn)曲線標(biāo)準(zhǔn)曲線，此時(shí)測量待測溶此時(shí)測量待測溶液的吸光度，在標(biāo)準(zhǔn)曲線上液的吸光度，在標(biāo)準(zhǔn)曲線上就可以查到與之相對應(yīng)的被就可以查到與之相對應(yīng)的被測物質(zhì)的含量。測物質(zhì)的含量。A0.500.400.300.200.100 2.0 4.0 6.0 8.0 10m mg/mL6610.4.2 對朗伯對朗伯-比爾定律的偏離比爾定律的偏離在吸光光度分析中，經(jīng)常出現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)曲線不呈直線的在吸光光度分析中，經(jīng)常出現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)曲線不呈直線的情況，特別是當(dāng)濃度較高時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)曲線明顯彎曲。情況，特別是當(dāng)濃度較高時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)曲線明顯彎曲。偏離比爾定律的主要原因有：偏離比爾定律的

46、主要原因有：u 非單色光引起的偏離非單色光引起的偏離u 介質(zhì)不均勻引起的偏離介質(zhì)不均勻引起的偏離u 由于溶液本身的化學(xué)反應(yīng)由于溶液本身的化學(xué)反應(yīng)( (解解離、締合、形成新化合物或互離、締合、形成新化合物或互變異構(gòu)等化學(xué)變化變異構(gòu)等化學(xué)變化) )引起的偏離引起的偏離6710.4.3 吸光度測量的誤差吸光度測量的誤差 在吸光光度分析中，儀器測量不準(zhǔn)確也是誤差在吸光光度分析中，儀器測量不準(zhǔn)確也是誤差的主要來源。這些誤差可能來源于光源不穩(wěn)定，實(shí)的主要來源。這些誤差可能來源于光源不穩(wěn)定，實(shí)驗(yàn)條件偶然變動，讀數(shù)不準(zhǔn)確等。驗(yàn)條件偶然變動，讀數(shù)不準(zhǔn)確等。 在光度計(jì)中，透射率的標(biāo)尺刻度均勻。吸光度在光度計(jì)中，透

47、射率的標(biāo)尺刻度均勻。吸光度標(biāo)尺刻度不均勻。對于同一儀器，讀數(shù)的波動對透標(biāo)尺刻度不均勻。對于同一儀器，讀數(shù)的波動對透射率為一定值；而對吸光度讀數(shù)波動則不再為定值。射率為一定值；而對吸光度讀數(shù)波動則不再為定值。 吸光度越大，讀數(shù)波動所引起的吸光度誤差也吸光度越大，讀數(shù)波動所引起的吸光度誤差也越大吸光度越大吸光度A在在0.2-0.8之間，測量的相對誤差較小，之間，測量的相對誤差較小，A=0.434（即（即T=36.8%）時(shí)，測量的相對誤差最小。）時(shí)，測量的相對誤差最小。68吸光度讀數(shù)與相對誤差吸光度讀數(shù)與相對誤差若在測定吸光度若在測定吸光度A時(shí)產(chǎn)生了一個(gè)微小的絕對誤差時(shí)產(chǎn)生了一個(gè)微小的絕對誤差dA，

48、則測量則測量A的相對誤差為：的相對誤差為： AdAEr 根據(jù)根據(jù)Lambert-Beer定律可得，定律可得，微分后得，所以可得：微分后得，所以可得：所以所以, ,bcTAe e - - lgcbTdTdAd 434. 0e e - - cdcTTdTAdAEr lg434. 0 根據(jù)根據(jù)Er與與T T作圖可知，當(dāng)作圖可知，當(dāng)A0.434A0.434時(shí)，測量的相時(shí)，測量的相對誤差最小，在對誤差最小，在A A為為0.20.80.20.8范圍內(nèi)，相對誤差較小范圍內(nèi)，相對誤差較小。69吸光度范圍的選擇吸光度范圍的選擇 從儀器測量誤差的角度來看，為使測量結(jié)果得從儀器測量誤差的角度來看，為使測量結(jié)果得到較

49、高的準(zhǔn)確度，一般應(yīng)控制標(biāo)準(zhǔn)溶液和被測試液到較高的準(zhǔn)確度，一般應(yīng)控制標(biāo)準(zhǔn)溶液和被測試液的吸光度在的吸光度在0.20.8范圍內(nèi)?？赏ㄟ^控制溶液的濃度范圍內(nèi)?？赏ㄟ^控制溶液的濃度或選擇不同厚度的吸收池來達(dá)到目的。或選擇不同厚度的吸收池來達(dá)到目的。7010.5 其他吸光光度法其他吸光光度法紫外可見分光光度法是測定無機(jī)離子和有機(jī)化合紫外可見分光光度法是測定無機(jī)離子和有機(jī)化合物的有力手段。物的有力手段。分光光度法的特點(diǎn)：（分光光度法的特點(diǎn)：（1）靈敏度高，常用于測定）靈敏度高，常用于測定試樣中試樣中1%10-3%的微量組分，甚至可測定低至的微量組分，甚至可測定低至10-410-6%的痕量組分。（的痕量組分

50、。（2）準(zhǔn)確度較高。（）準(zhǔn)確度較高。（3）操作）操作簡便、快速，儀器結(jié)構(gòu)比較簡單，成本低。簡便、快速，儀器結(jié)構(gòu)比較簡單，成本低。 分光光度法應(yīng)用十分廣泛，幾乎所有的無機(jī)離子分光光度法應(yīng)用十分廣泛，幾乎所有的無機(jī)離子和許多有機(jī)化合物都可以直接或間接地用分光光度和許多有機(jī)化合物都可以直接或間接地用分光光度法進(jìn)行測定。此外，分光光度法在對多組分分析以法進(jìn)行測定。此外，分光光度法在對多組分分析以及研究化學(xué)平衡、絡(luò)合物的組成等方面及研究化學(xué)平衡、絡(luò)合物的組成等方面(如絡(luò)合物形如絡(luò)合物形成常數(shù)，酸堿離解常數(shù)的測定成常數(shù)，酸堿離解常數(shù)的測定)都有廣泛的應(yīng)用。都有廣泛的應(yīng)用。7110.5 .1 目視比色法目視

51、比色法 用眼睛觀察、比較溶液顏色深度以確定物質(zhì)含量用眼睛觀察、比較溶液顏色深度以確定物質(zhì)含量的方法。優(yōu)點(diǎn)是操作簡便，適宜于野外和現(xiàn)場快速測的方法。優(yōu)點(diǎn)是操作簡便，適宜于野外和現(xiàn)場快速測定?？稍趶?fù)合光定。可在復(fù)合光- -白光下進(jìn)行測定，某些不符合朗伯白光下進(jìn)行測定，某些不符合朗伯- -比爾定律的顯色反應(yīng)，仍可用該法進(jìn)行測定。主要缺比爾定律的顯色反應(yīng)，仍可用該法進(jìn)行測定。主要缺點(diǎn)是準(zhǔn)確度不高，標(biāo)準(zhǔn)系列不能久存，需要在測定時(shí)點(diǎn)是準(zhǔn)確度不高，標(biāo)準(zhǔn)系列不能久存，需要在測定時(shí)臨時(shí)配制臨時(shí)配制。標(biāo)準(zhǔn)系列標(biāo)準(zhǔn)系列: : (分別取分別取1.0、2.0、3.0、4.0、5.0mL標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)準(zhǔn)溶液 5.0m mg/

52、mL ) )試樣試樣7210.5 .2 示差吸光示差吸光光度光度法法（differential spectrophotometry ）吸光光度法一般僅適用于微量組分的測定，當(dāng)待測吸光光度法一般僅適用于微量組分的測定，當(dāng)待測組分濃度過高或過低，會引起很大的測量誤差，導(dǎo)致組分濃度過高或過低，會引起很大的測量誤差，導(dǎo)致準(zhǔn)確度降低。示差吸光光度法可克服這一缺點(diǎn)。準(zhǔn)確度降低。示差吸光光度法可克服這一缺點(diǎn)。示差吸光光度法用比待測溶液濃度稍低的標(biāo)準(zhǔn)溶液示差吸光光度法用比待測溶液濃度稍低的標(biāo)準(zhǔn)溶液作參比。設(shè)參比溶液濃度為作參比。設(shè)參比溶液濃度為cs，待測溶液濃度為，待測溶液濃度為cx。cbccbAAAsxsx

53、 - - - - e ee e)( A與與 c成正比。成正比。ssbcAe e xxbcAe e 73示差吸光光度法的誤差示差吸光光度法的誤差7410.5.3 雙波長吸光光度法雙波長吸光光度法(double-wavelengh)兩束不同波長的單色光以一定的時(shí)間間隔交替地照射兩束不同波長的單色光以一定的時(shí)間間隔交替地照射同一吸收池，測量并記錄兩者吸光度的差值。這樣可同一吸收池，測量并記錄兩者吸光度的差值。這樣可以從分析波長的信號中扣除來自參比波長的信號，消以從分析波長的信號中扣除來自參比波長的信號，消除各種干擾，得到待測組分的含量。方法的靈敏度、除各種干擾，得到待測組分的含量。方法的靈敏度、選擇

54、性及測量的精密度高。被廣泛用于環(huán)境試樣及生選擇性及測量的精密度高。被廣泛用于環(huán)境試樣及生物試樣的分析物試樣的分析。7510.5.3 雙波長吸光光度法雙波長吸光光度法A A與吸光物質(zhì)濃度成正比。由于只用一個(gè)吸收池，與吸光物質(zhì)濃度成正比。由于只用一個(gè)吸收池，以試液本身對某一波長的光的吸光度為參比，消除以試液本身對某一波長的光的吸光度為參比，消除了因試液與參比液及兩個(gè)吸收池之間的差異引起的了因試液與參比液及兩個(gè)吸收池之間的差異引起的測量誤差，提高測量的準(zhǔn)確度。測量誤差，提高測量的準(zhǔn)確度。設(shè)波長為設(shè)波長為l l1和和l l2的兩束單色光強(qiáng)度相等的兩束單色光強(qiáng)度相等bcA11l ll le e bcAA

55、A)(2121l ll ll ll le ee e- - - - bcA22l ll le e 76導(dǎo)數(shù)分光光度法在多組導(dǎo)數(shù)分光光度法在多組分同時(shí)測定、渾濁樣品分同時(shí)測定、渾濁樣品分析、消除背景干擾、分析、消除背景干擾、加強(qiáng)光譜的精細(xì)結(jié)構(gòu)以加強(qiáng)光譜的精細(xì)結(jié)構(gòu)以及復(fù)雜光譜的辨析等方及復(fù)雜光譜的辨析等方面，顯示了很大的優(yōu)越面，顯示了很大的優(yōu)越性。性。bcAe e bcAl le el ldddd 吸收光譜曲線吸收光譜曲線一階導(dǎo)數(shù)光譜曲線一階導(dǎo)數(shù)光譜曲線二階導(dǎo)數(shù)光譜曲線二階導(dǎo)數(shù)光譜曲線10.5.4 導(dǎo)數(shù)分光光度法導(dǎo)數(shù)分光光度法Derivative Spectrometry7710.5.5 固相反射散

56、射分光光度法簡介固相反射散射分光光度法簡介固相分光光度法是一種集富集與測定為一體的靈敏、固相分光光度法是一種集富集與測定為一體的靈敏、快速、簡便的分析方法。本課題系統(tǒng)地研究了固相反快速、簡便的分析方法。本課題系統(tǒng)地研究了固相反射散射分光光度法的測定原理，設(shè)計(jì)了反射散射附件射散射分光光度法的測定原理，設(shè)計(jì)了反射散射附件（專利號：（專利號：ZL97209315X），研究了甲殼素、微晶萘、），研究了甲殼素、微晶萘、樹脂、樹脂、 硅膠、濾紙與硅膠、濾紙與環(huán)糊精包結(jié)物等多種固相富環(huán)糊精包結(jié)物等多種固相富集劑（或載體）對巖石樣品中的低含量元素的富集作集劑（或載體）對巖石樣品中的低含量元素的富集作用，建立了

57、二十幾個(gè)反射散射分光光度法的實(shí)際測量用，建立了二十幾個(gè)反射散射分光光度法的實(shí)際測量體系。體系。Solid -phase reflection spectrophotometry78固相反射散射分光光度法的原理吸光光度法與反射散射法的光路對照圖吸光光度法與反射散射法的光路對照圖光電倍增管比色池固相吸光光度法的檢測光路圖固相吸光光度法的檢測光路圖 I反射鏡I樣品光電倍增管固相反射散射分光光度固相反射散射分光光度法檢測光路圖法檢測光路圖79固相反射散射分光光度法基本關(guān)系式固相反射散射分光光度法基本關(guān)系式根據(jù)根據(jù)Kubelka-Munk 理論，光的散射遵循公式：理論，光的散射遵循公式：式中式中,I0，IR分別為入射光與散射光的強(qiáng)度，分別為入射光與散射光的強(qiáng)度，S為反為反射系數(shù)，射系數(shù)，K為線性吸收系數(shù)，為線性吸收系數(shù)，為被測物的摩爾吸光系為被測物的摩爾吸光系數(shù)，數(shù)，c為被測物的摩爾濃度，根據(jù)線性吸收系數(shù)的定義，為被測物的摩爾濃度，根據(jù)線性吸收系數(shù)的定義，K=e e c，令，令。反射系數(shù)反射系數(shù)S僅和入射光與界面性質(zhì)有關(guān)，僅和入